[发明专利]一种晶圆制造用楔形误差补偿装置及其方法

说明书

本发明涉及一种晶圆制造用楔形误差补偿装置及其方法，包括水平辅助单元和楔形误差补偿单元，所述楔形误差补偿单元位于水平辅助单元的正下方，所述楔形误差补偿单元上设置有卡盘单元，所述楔形误差补偿单元的下方连接有将楔形误差补偿单元抬升的Z轴抬升气缸，楔形误差补偿单元在Z轴抬升气缸的抬升下，使卡盘单元与水平辅助单元相碰触。本发明能提高补偿的精度。

技术领域

本发明属于半导体晶圆加工领域，尤其涉及一种晶圆制造用楔形误差补偿装置及其方法。

背景技术

在半导体晶圆加工中，一个先进制程需要大概300-500道工艺步骤，一个晶圆厂必须每步工艺良率保证在99％以上，才能保持盈利和具有竞争性。随着工艺制程步骤增加、制程尺寸缩小，芯片对任何一个较小缺陷的敏感性增加，并且更加致命。因此对制造设备的加工能力要求越来越高。随着设备的不断优化，对晶圆制造系统和晶圆的平行度要求也越来越高。调整平行度需要的楔形误差补偿的方式。

现有的楔形误差补偿的方式常见是利用基准板，在卡盘和基准板之间放置一组小球，小球有三个，均布在一个圆周上。利用升降机构向上运动，使卡盘与基准板分别与小球接触，由于系统内由柔性机构，三个小球能够分别够与卡盘和基准板接触。此时升降机构与卡盘之间的楔形块向圆心方向运动，至固定位置后锁死，调节完成。楔形块由气缸或者电机带动运动，增加了装置的体积，楔形块在锁死时，会有微小变化，造成精度不高。

还有一种是调节方式是在卡盘的下部做三个气浮的支柱，三个气浮支柱均布在同一个圆上，同时利用高精度的传感器测量卡盘和传感器距离。利用一组小球来作为基准，气浮支柱通气上升，小球同时和加工系统平面与卡盘接触，传感器清零。后续调节根据传感器的值来调节。气浮支柱控制的精度也不高，整个系统的稳定性不好。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种晶圆制造用楔形误差补偿装置及其方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种晶圆制造用楔形误差补偿装置，包括水平辅助单元和楔形误差补偿单元，所述楔形误差补偿单元位于水平辅助单元的正下方，所述楔形误差补偿单元上设置有卡盘单元，所述楔形误差补偿单元的下方连接有将楔形误差补偿单元抬升的Z轴抬升气缸，楔形误差补偿单元在Z轴抬升气缸的抬升下，使卡盘单元与水平辅助单元相碰触；

所述水平辅助单元包括圆形的基体，所述基体上至少设置有三个高精度的传感器，它们之间呈120°间隔设置，所述基体的下方设置有基准板，所述基体的上方至少设置有三个旋转气缸，每一个旋转气缸分布的位置与传感器所在的位置相一致，所述旋转气缸与弹片的一端相连，所述弹片的另一端上连接有可与基准板接触的小球；

所述楔形误差补偿单元由被动误差补偿模块和主动楔形误差补偿模块构成，所述被动误差补偿模块位于主动楔形误差补偿模块的下方，它们之间通过柔性组件相连；

所述被动误差补偿模块包括下基板和中基板，所述下基板上开设有用于安装压缩弹簧的插孔，所述插孔内设置有压缩弹簧，所述下基板上开设有用于安装阻尼器的阻尼槽，所述阻尼槽内设置有阻尼器，所述阻尼器的一端与中基板相连，同时所述中基板通过压缩弹簧盖设在下基板上，所述下基板内插接有活动的固定轴，同时固定轴的上端插接于中基板内，所述固定轴上连接有固定连接板，所述固定连接板的左右两侧上均设置有固定轴弹簧，所述固定轴弹簧插接在中基板上开设有弹簧槽内，所述下基板内设置有用于锁紧固定轴的锁紧气缸，所述下基板上设置有导向板，所述导向板的上端设置有用于与中基板相接触导向的导向轴承；

所述主动楔形误差补偿模块包括上基板，所述上基板盖设在中基板上，所述上基板上开设有若干V型槽，所述V型槽的左右两侧设置有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的下端与中基板相连，所述中基板上设置有用于与V型槽相连压电致动器。

优选地，所述的一种晶圆制造用楔形误差补偿装置，所述传感器上设置有传感器保护柱。